HBS(布氏硬度)

HBS（布氏硬度）是硬度指標。布氏硬度是根據壓痕單位表面積上的載荷大小來計算硬度值，它不適用於測定硬度較高的材料。 布氏硬度=F（載荷）/A凹（壓痕球形表面積） 。

基本介紹

• 中文名：布氏硬度
• 外文名：HBS
• 公式：F（載荷）/A凹
• 硬度：金屬抵抗硬的物體壓陷表面能力

金屬材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力，稱為硬度。

根據試驗方法和適用範圍不同，硬度又可分為布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度、肖氏硬度、顯微硬度和高溫硬度等。

A、布氏硬度（HB） 　用一定直徑的鋼球或硬質合金球，以規定的試驗力（F）壓入式樣表面，經規定保持時間後卸除試驗力，測量試樣表面的壓痕直徑（L）。布氏硬度值是以試驗力除以壓痕球形表面積所得的商。以HBS（鋼球）表示，單位為N/mm2(MPa)。

其計算公式為： 　式中：F--壓入金屬試樣表面的試驗力，N； 　D--試驗用鋼球直徑，mm； 　d--壓痕平均直徑，mm。 　測定布氏硬度較準確可靠，但一般HBS只適用於450N/mm2（MPa）以下的金屬材料，對於較硬的鋼或較薄的板材不適用。在鋼管標準中，布氏硬度用途最廣，往往以壓痕直徑d來表示該材料的硬度，既直觀，又方便。

舉例：120HBS10/1000/30：表示用直徑10mm鋼球在1000Kgf（9.807KN）試驗力作用下，保持30s（秒）測得的布氏硬度值為120N/ mm2（MPa）。

B、洛氏硬度（HR） 　洛氏硬度試驗同布氏硬度試驗一樣，都是壓痕試驗方法。不同的是，它是測量壓痕的深度。即，在初邕試驗力（Fo）及總試驗力（F）的先後作用下，將壓頭（金鋼廠圓錐體或鋼球）壓入試樣表面，經規定保持時間後，卸除主試驗力，用測量的殘餘壓痕深度增量（e）計算硬度值。其值是個無名數，以符號HR表示，所用標尺有A、B、C、D、E、F、G、H、K等9個標尺。其中常用於鋼材硬度試驗的標尺一般為A、B、C，即HRA、HRB、HRC。

硬度值用下式計算： 　當用A和C標尺試驗時，HR=100-e 　當用B標尺試驗時，HR=130-e 　式中e--殘餘壓痕深度增量，其什系以規定單位0.002mm表示，即當壓頭軸向位移一個單位（0.002mm）時，即相當於洛氏硬度變化一個數。e值愈大，金屬的硬度愈低，反之則硬度愈高。 　上述三個標尺適用範圍如下： 　HRA（金剛石圓錐壓頭）20-88 　HRC（金剛石圓錐壓頭）20-70 　HRB（直徑1.588mm鋼球壓頭）20-100 　洛氏硬度試驗是目前套用很廣的方法，其中HRC在鋼管標準中使用僅次於布氏硬度HB。洛氏硬度可適用於測定由極軟到極硬的金屬材料，它彌補了布氏法的不足，較布氏法簡便，可直接從硬度機的錶盤讀出硬度值。但是，由於其壓痕小，故硬度值不如布氏法準確。

C、維氏硬度（HV） 　維氏硬度試驗也是一種壓痕試驗方法，是將一個相對面夾角為1360的正四稜錐體金剛石壓頭以選定的試驗力（F）壓入試驗表面，經規定保持時間後卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。 　維氏硬度值是試驗力除以壓痕表面積所得之商，

其計算公式為： 　式中：HV--維氏硬度符號，N/mm2(MPa)； 　F--試驗力，N； 　d--壓痕兩對角線的算術平均值，mm。 　維氏硬度採用的試驗力F為5（49.03）、10（98.07）、20（196.1）、30（294.2）、50（490.3）、100（980.7）Kgf(N)等六級，可測硬度值範圍為5～1000HV。

表示方法舉例：640HV30/20表示用30Hgf（294.2N）試驗力保持20S（秒）測定的維氏硬度值為640N/mm2(MPa)。

維氏硬度法可用於測定很薄的金屬材料和表面層硬度。它具有布氏、洛氏法的主要優點，而克服了它們的基本缺點，但不如洛氏法簡便。維氏法在鋼管標準中很少用。 　HB是用一定的力將一定直徑（2.5、5、10）的鋼球壓向被測材料的表面，然後測量被測材料表面鋼球壓痕的直徑以判斷材料的硬度。 　材料的原始狀態和鋼材的退火、正火或調質常用HB。 　HR有A、B 、C3三種。A和C 用120度的金剛石正圓錐體作測頭，B用直徑1.588的鋼球作測頭。測量方法都是先用一個預壓力將測頭壓在被測材料的表面，再施以主壓力，然後撤除主壓力，測量壓入深度判斷材料的硬度。 　HV是對HR的一種改良。因120度的正圓錐體不符合金剛石的晶體結構，不易磨好，所以HV將測頭改為棱圓椎體，頂端可以製作得非常精良。測量方法同HR。 　HRA和HV用來測量材料經表面熱處理，如氮化、滲碳以後的表面硬度，HRC常用於測量淬火後硬度。　2、哈佛大學商學院（Harvard Business School ）的縮寫